Utveckling av mikrofluidisk patch-typ svettsensor (sweat sensor)

1. Bakgrundsvärde för svett: Svett har fått betydande uppmärksamhet som en nyckelbimarkör för att diagnostisera uttorkning och njurfunktionsstörning (t.ex. uremi), eftersom den innehåller väsentliga indikatorer som speglar blodkoncentrationer, såsom elektrolyter och metaboliter (kreatinin, urea).

Teknisk övergång: För att övervinna begränsningarna hos konventionella absorberande kuddar, såsom kontamination och avdunstning, är det avgörande att utveckla flexibla, bärbara mikrofluidiska enheter som möjliggör omedelbar insamling och högprecisionsanalys.

Inhemska och internationella trender: Medan länder som USA redan använder realtids IoT-övervakningsteknologier inom militära och idrottssektorer, finns det ett brådskande behov i Korea att säkra fysiologiska data optimerade för den koreanska befolkningen och att etablera ett robust medicinskt analyssystem.

2. Mål Att utveckla en hudgränssnittsmikrofluidisk plattform integrerad med en SERS-biosensor för högkänslig, realtidsdetektion av natrium och kreatinin för att övervaka uttorkning och njurhälsa.

3. Forskningsplan

1. Ämnesurval: Rekrytera och få informerat samtycke från patienter som besöker sjukhuset med njursjukdom (kreatininnivåer 1,5 mg/dL eller högre).
2. Klinisk schema: Genomför den kliniska studien på ämnenas schemalagda rutinblodprovsdatum.
3. Patchfäste: Applicera svettinsamlingspatchen och en kontrollabsorberingskudde på 1-2 kroppsområden (t.ex. mitten av bröstet, pannan).
4. Svettinduktion: Inducera svettning genom att låta ämnen vänta i en elektrisk termisk kammare i 30 minuter.
5. Absorberingskuddeinsamling: För kontrollkuddarna (som inte kan samla tidsseriedata), fäst två initialt och hämta dem under de tidiga stadierna av svettutsöndring.
6. Mikrofluidisk patchinsamling: Mät volymen av insamlad svett (~100 uL per ämne) för att beräkna svettförlust, sedan försegla och transportera till laboratoriet.
7. Jämförande provbearbetning: Mät vikten av absorberingskuddar före/efter användning för att bestämma vätskeförlust. Extrahera svettprover (~500 uL per ämne) i mikrorör för transport.
8. Kontaminationskontroll: Använd torris och isolerade kylboxar under transport för att förhindra provnedbrytning eller kontamination.
9. Kvantitativ analys & utvärdering: Utför kvantitativ analys av natrium- och kreatininnivåer från båda proverna med den föreslagna SERS-baserade metoden och standardanalytiska verktyg (HPLC eller LC-MS). Jämför förändringarna i biomarkörer och svettförlust över tid för att utvärdera och sammanfatta hydreringsstatusen och njurfunktionsmönstren för varje ämne.